氢是一种化学元素，在元素周期表中排行第一位，其原子序数为1，化学符号为Ｈ（Hydrogen），其原子质量为1.00794u，是世界上最小、最轻的元素。也是宇宙中含量最多的元素，大约占据宇宙质量的 75％。

在常温常压下，氢气是极易燃烧、无色透明、无臭无味且难溶于水的气体，氢气是世界上已知的密度最小的气体，它的密度只有空气的1/14，即在0℃，一个标准大气压下，氢气的密度为0.0899g/L。

当空气中氢的体积分数为4％～75％时，遇到火源，可引起爆炸。

氢原子得到一个电子成为负氢离子（以H-表示），负氢离子由两个电子和一个质子构成。

氢原子失去一个电子成为氢阳离子（以H+表示），简称氢离子。在水中，氢离子与水结合存在。

在自然界中，最平凡和常见的化学反应莫过于“氧化”和“还原”。所谓“氧化”反应，自身的电子被“夺走”，即失去电子；而“还原”，就是“提供电子”，这种“提供电子”的能力就叫“抗氧化力”或者叫“还原力”。

大家都知道，人体是由细胞组成的，人的疾病可以归结为细胞受损或者细胞失去水分；人的衰老也是由于细胞的老化、坏死所致。而造成受损、病态、老化的主要元凶，便是过剩的氧自由基。

氧气经人的呼吸进入体内，并由血液运输到各个细胞，为了使细胞获得能量，葡萄糖、脂肪酸和氨基酸等物质必须燃烧消耗，氧也必须发生燃烧，但2％左右的氧会变成活性氧（氧自由基）；另外，人们在激烈的运动后、紫外线的强烈照射、抽烟、饮酒、熬夜、电磁辐射、精神压力、大气污染、放射线、食品添加剂、含氯的饮用水等等都会在体内产生大量的活性氧。

活性氧或者自由基的特点是缺少电子，它善于在稳定物质中抢夺电子，造成该物质的氧化并促使该组织患病。

氢的主要功效是：抗氧化。选择性的中和羟自由基、亚硝酸阴离子等。氢离子与活性氧结合，还原成于身体无害的水，排出体外。

氢的诸多特性，使其具有强大的渗透性，可以容易进入细胞内，如细胞核和线粒体等任何部位；可以达到其它药物无法达到的病灶部位，如氢可以进入脑部、进入眼球、进入前列腺等部位。

下面这些问题，笔者同广大读者一起探讨和学习。

1. 什么是富氢水？

富氢水就是溶解了相当丰富氢气的水。在通常情况下，氢气只能微溶于水，这样才有中学化学课时的“排水集氢”的试验。在常温常压下，水中的氢的饱和浓度为1.6ppm（1.6mg/L）。那么水中有多少氢才叫富氢水呢？现在国际上还没有统一规定，但通常情况下，水中氢的浓度达到0.8ppm以上时就可以称为富氢水了。

2. 氢气在人体安全吗？

氢气的生物安全性非常高，主要依据有三：

① 潜水医学的研究证明，1937年后，随着法国等国际潜水医学机构相继开展的氢气潜水的医学研究，一直到后来开展的氢气潜水的人体试验都非常明确地证明了氢气是中、大深度潜水最佳呼吸介质，是一种对人体不产生任何毒性作用，在任何压力范围，氢气对机体均无毒性；

② 人体的大肠内总存在一定水平的氢气，这是大肠埃希菌（大肠杆菌）产生的，说明氢气是一种正常的内源性气体，存在天然的安全性；

③ 随着氢气生物学研究的不断增加，关于氢气的临床研究也逐渐增多，到目前为止，没有任何证据表明其对人体存在危害性。

欧盟和美国政府出版的关于氢气生物安全性资料显示，普通压力下，氢气对人体没有任何急性和慢性毒性。我国卫计委于2014年12月发布了氢气作为食品添加剂的国家标准，GB-31633-2014《食品安全国家标准食品添加剂氢气》，氢气对人体是安全的。

3. 氢气如何被人体吸收？

氢气也就是氢分子，是宇宙中最小的分子，通过扩散作用进入皮肤、粘膜、骨骼、血脑屏障等人体任何器官、组织、细胞以及细胞内结构，包括线粒体和细胞核。

目前，可以由三种方式，一是通过呼吸，吸氢气入体内；二是通过消化系统喝富氢水入体内；三是通过皮肤吸收氢水中的氢气。

无论用“吸”、“喝”或“洗”，都可以把氢分子引入体内。若三法同时并举，则效果会是更好的。

4. 氢气对人体有什么好处？

氢气的生物学价值非常广泛，从2007年以来，各国科学家纷纷开展氢气治病的科学研究。大量的科学实践证明，氢气治疗和治病原理是：氢气具有选择性抗氧化作用，也就是氢能选择性中和毒性强的自由基。包括羟自由基和亚硝酸阴离子等，并变成对身体无害的水排出体外。具体表现为抗炎症、抗过敏、抗辐射、抗疲劳、抗细胞变异、抗细胞凋亡、代谢调节、免疫调节、组织修复等等。

5. 氢可以治疗哪些疾病？

据第二军医大学（现为海军军医大学）孙学军教授研究团队成员康志敏教授介绍，氢可以对以下疾病有治疗和改善作用。

具体来说，从2007年到2012年（近年来氢医学发展更快），我国科学家通过各种手段，确定了氢气可以治疗63种人类疾病，其中对40多种常见病疗效显著，见右侧表1：

[摘自《氢气医学革命》——著名专家谈氢气医学（续），第一页]

综上所述，人类没有氧气活不了，因为没有氧气就会窒息；就不能使细胞的线粒体“制造”能量ATP。但就在氧（人体摄入90％以上的氧）在线粒体制造能量的时候，一部份氧在线粒体内产生了自由基，所以线粒体是体内产生自由基的主要场所，其产生量约占细胞内氧自由基总量的98％。

线粒体是细胞内由两层膜严密包裹的细胞器，分子量大的抗氧化剂，无力透过细胞膜到达线粒体。而氢气是自然界最小的分子，能够轻易透过细胞膜进入线粒体，从源头清除毒性自由基。

所以人类没有氧气活不了，还应该加上一句：没有氢气活不好。

“氢气可以进入人体的任何部位，可以进入细胞的任何部位，例如细胞核和线粒体，这是许多药物所不具备的重要优势”。

[引自：孙学军.氢分子生物学.上海：第二军医大学出版社，2013：33]

氢气能穿透血脑屏障，清除脑组织中的毒性自由基。

大脑是人体耗氧量最大的部位，成人脑组织占体重2%，但耗氧量却占全身耗氧量的20%。因此，大脑中存在大量的氧自由基。

与人体其他组织器官不同，大脑毛细血管及其邻近地区存在一种极为致密的复杂结构，使血浆中分子量大的物质不能逸出脑毛细血管，从而保护脑组织不受循环血液中有害物质的损害。脑组织的这种保护性屏障，称为血脑屏障。

分子量大的抗氧化剂，无法透过血脑屏障。氢气的分子量极小，能够轻易透过血脑屏障，清除脑组织中的毒性氧自由基。

浙江大学医学院教授、主任医师、博士生导师张建民等指出：“氢气作为最小的气体分子，可以自由扩散，穿透血脑屏障，到达神经元和神经胶质细胞的细胞核和线粒体。”

[引自：张建民等.氢气对神经系统疾病治疗作用的研究进展.浙江大学学报（医学版）.2010，39（6）：638~643]

中国医学科学院阜外心血管病医院主任医师、教授李立环等指出：“氢气的扩散性良好，可以渗透至心肌和脑组织深部，中和其它药物难以达到部位的毒性氧自由基。”

[引自：李立环等.氢气在心血管领域的研究进展.中国分子心脏病学杂志，2011，11（4）：245~247]

6. 氢气生物效应是如何被发现的？

2007年日本医科大学太田成男教授在世界著名杂志《自然医学》上发表长篇论文（“氢气作为通过选择性地减少细胞毒性的氧自由基的抗氧化治疗”）引起轰动。他指出，氢气为选择性抗氧化物质，可以选择性清除人体恶性自由基。这一发现，奠定了氢气具有治疗疾病作用的研究基础。太田成男教授在论文中指出：呼吸2%的低浓度氢气治疗脑梗死、疗效明显，超过临床药物依达拉奉。

太田成男研究团队的重大科学发现，彻底颠覆了“氢气是生理学惰性气体”（即氢气对人体没有明显的生物学效应）的传统观点，在国际学术界引起轰动，在世界上掀起了研究氢气治疗疾病的热潮。日本医科大学为此专门建立了氢分子医学研究中心。东京大学、名古屋大学等数十家日本著名科研机构随后开展氢分子医学研究。

美国太空总署（NASA）、哈佛大学、俄亥俄州立大学等美国著名科研机构，以瑞典卡罗林斯卡学院（颁发诺贝尔医学奖的世界著名医学院）为代表的一些欧洲著名科研机构和实验室，紧接着开展氢分子医学研究，涌现出一些高水平的研究成果。

2008年，我国第二军医大学海军医学系潜水医学教研室主任、博士生导师孙学军教授的科研团队，在中国率先开展氢分子医学研究，先后发表了一系列开创性的研究成果。迄今为止，中国已有数十家著名科研机构开展了氢分子医学研究，其中包括：中国医学科学院、军事医学科学院、复旦大学、上海交通大学、同济大学、浙江大学、南京大学、四川大学、北京协和医院——清华大学医学部、中国医科大学、天津医科大学、哈尔滨医科大学、首都医科大学、北京工业大学、第二军医大学、第三军医大学、第四军医大学等。

运用氢气和富氢水治疗疾病的基础研究，动物实验和人体临床试验，已在中国上百家著名医院展开，其中包括：解放军总医院、协和医院、北京大学第一医院、中国医学科学院阜外心血管病医院、海军总医院、天坛医院、同仁医院、上海长海医院、上海长征医院、东方肝胆外科医院、复旦大学附属中山医院、上海交通大学第三人民医院、南京军区总医院、天津医科大学总医院、哈尔滨医科大学附属第一医院、浙江大学附属第二医院、西安交通大学第一附属医院、中南大学湘雅二医院、四川大学华西第二医院、成都军区总医院、中国医科大学附属医院等。

2014年，中国医促会氢分子生物医学专业委员会成立，中国已有40多个氢分子医学研究项目获得“国家自然科学基金”支持，全球12个国家的1700多名专家，已经发表氢分子生物医学的要求论文。

[引自：《氢气医学革命——著名科学家谈氢气医学》]

近年来，我国氢分子医学研究走在全球的前列，有更多的科学家投入到氢分子医学的研究，据不完全统计，到2017年，全球科学家发表的氢分子医学研究论文达1200多篇，其中我国科学家的研究论文超过全球的一半。可以肯定，氢气医学的研究成果将引来氢气医学的巨大革命，将会对人类健康作出更大的贡献。

氢是一种化学元素，在元素周期表中排行第一位，其原子序数为1，化学符号为Ｈ（Hydrogen），其原子质量为1.00794u，是世界上最小、最轻的元素。也是宇宙中含量最多的元素，大约占据宇宙质量的 75％。

在常温常压下，氢气是极易燃烧、无色透明、无臭无味且难溶于水的气体，氢气是世界上已知的密度最小的气体，它的密度只有空气的1/14，即在0℃，一个标准大气压下，氢气的密度为0.0899g/L。

当空气中氢的体积分数为4％～75％时，遇到火源，可引起爆炸。

氢原子得到一个电子成为负氢离子（以H-表示），负氢离子由两个电子和一个质子构成。

氢原子失去一个电子成为氢阳离子（以H+表示），简称氢离子。在水中，氢离子与水结合存在。

在自然界中，最平凡和常见的化学反应莫过于“氧化”和“还原”。所谓“氧化”反应，自身的电子被“夺走”，即失去电子；而“还原”，就是“提供电子”，这种“提供电子”的能力就叫“抗氧化力”或者叫“还原力”。

大家都知道，人体是由细胞组成的，人的疾病可以归结为细胞受损或者细胞失去水分；人的衰老也是由于细胞的老化、坏死所致。而造成受损、病态、老化的主要元凶，便是过剩的氧自由基。

氧气经人的呼吸进入体内，并由血液运输到各个细胞，为了使细胞获得能量，葡萄糖、脂肪酸和氨基酸等物质必须燃烧消耗，氧也必须发生燃烧，但2％左右的氧会变成活性氧（氧自由基）；另外，人们在激烈的运动后、紫外线的强烈照射、抽烟、饮酒、熬夜、电磁辐射、精神压力、大气污染、放射线、食品添加剂、含氯的饮用水等等都会在体内产生大量的活性氧。

活性氧或者自由基的特点是缺少电子，它善于在稳定物质中抢夺电子，造成该物质的氧化并促使该组织患病。

氢的主要功效是：抗氧化。选择性的中和羟自由基、亚硝酸阴离子等。氢离子与活性氧结合，还原成于身体无害的水，排出体外。

氢的诸多特性，使其具有强大的渗透性，可以容易进入细胞内，如细胞核和线粒体等任何部位；可以达到其它药物无法达到的病灶部位，如氢可以进入脑部、进入眼球、进入前列腺等部位。

下面这些问题，笔者同广大读者一起探讨和学习。

1. 什么是富氢水？

富氢水就是溶解了相当丰富氢气的水。在通常情况下，氢气只能微溶于水，这样才有中学化学课时的“排水集氢”的试验。在常温常压下，水中的氢的饱和浓度为1.6ppm（1.6mg/L）。那么水中有多少氢才叫富氢水呢？现在国际上还没有统一规定，但通常情况下，水中氢的浓度达到0.8ppm以上时就可以称为富氢水了。

2. 氢气在人体安全吗？

氢气的生物安全性非常高，主要依据有三：

① 潜水医学的研究证明，1937年后，随着法国等国际潜水医学机构相继开展的氢气潜水的医学研究，一直到后来开展的氢气潜水的人体试验都非常明确地证明了氢气是中、大深度潜水最佳呼吸介质，是一种对人体不产生任何毒性作用，在任何压力范围，氢气对机体均无毒性；

② 人体的大肠内总存在一定水平的氢气，这是大肠埃希菌（大肠杆菌）产生的，说明氢气是一种正常的内源性气体，存在天然的安全性；

③ 随着氢气生物学研究的不断增加，关于氢气的临床研究也逐渐增多，到目前为止，没有任何证据表明其对人体存在危害性。

欧盟和美国政府出版的关于氢气生物安全性资料显示，普通压力下，氢气对人体没有任何急性和慢性毒性。我国卫计委于2014年12月发布了氢气作为食品添加剂的国家标准，GB-31633-2014《食品安全国家标准食品添加剂氢气》，氢气对人体是安全的。

3. 氢气如何被人体吸收？

氢气也就是氢分子，是宇宙中最小的分子，通过扩散作用进入皮肤、粘膜、骨骼、血脑屏障等人体任何器官、组织、细胞以及细胞内结构，包括线粒体和细胞核。

目前，可以由三种方式，一是通过呼吸，吸氢气入体内；二是通过消化系统喝富氢水入体内；三是通过皮肤吸收氢水中的氢气。

无论用“吸”、“喝”或“洗”，都可以把氢分子引入体内。若三法同时并举，则效果会是更好的。

4. 氢气对人体有什么好处？

氢气的生物学价值非常广泛，从2007年以来，各国科学家纷纷开展氢气治病的科学研究。大量的科学实践证明，氢气治疗和治病原理是：氢气具有选择性抗氧化作用，也就是氢能选择性中和毒性强的自由基。包括羟自由基和亚硝酸阴离子等，并变成对身体无害的水排出体外。具体表现为抗炎症、抗过敏、抗辐射、抗疲劳、抗细胞变异、抗细胞凋亡、代谢调节、免疫调节、组织修复等等。

5. 氢可以治疗哪些疾病？

据第二军医大学（现为海军军医大学）孙学军教授研究团队成员康志敏教授介绍，氢可以对以下疾病有治疗和改善作用。

具体来说，从2007年到2012年（近年来氢医学发展更快），我国科学家通过各种手段，确定了氢气可以治疗63种人类疾病，其中对40多种常见病疗效显著，见右侧表1：

[摘自《氢气医学革命》——著名专家谈氢气医学（续），第一页]

综上所述，人类没有氧气活不了，因为没有氧气就会窒息；就不能使细胞的线粒体“制造”能量ATP。但就在氧（人体摄入90％以上的氧）在线粒体制造能量的时候，一部份氧在线粒体内产生了自由基，所以线粒体是体内产生自由基的主要场所，其产生量约占细胞内氧自由基总量的98％。

线粒体是细胞内由两层膜严密包裹的细胞器，分子量大的抗氧化剂，无力透过细胞膜到达线粒体。而氢气是自然界最小的分子，能够轻易透过细胞膜进入线粒体，从源头清除毒性自由基。

所以人类没有氧气活不了，还应该加上一句：没有氢气活不好。

“氢气可以进入人体的任何部位，可以进入细胞的任何部位，例如细胞核和线粒体，这是许多药物所不具备的重要优势”。

[引自：孙学军.氢分子生物学.上海：第二军医大学出版社，2013：33]

氢气能穿透血脑屏障，清除脑组织中的毒性自由基。

大脑是人体耗氧量最大的部位，成人脑组织占体重2%，但耗氧量却占全身耗氧量的20%。因此，大脑中存在大量的氧自由基。

与人体其他组织器官不同，大脑毛细血管及其邻近地区存在一种极为致密的复杂结构，使血浆中分子量大的物质不能逸出脑毛细血管，从而保护脑组织不受循环血液中有害物质的损害。脑组织的这种保护性屏障，称为血脑屏障。

分子量大的抗氧化剂，无法透过血脑屏障。氢气的分子量极小，能够轻易透过血脑屏障，清除脑组织中的毒性氧自由基。

浙江大学医学院教授、主任医师、博士生导师张建民等指出：“氢气作为最小的气体分子，可以自由扩散，穿透血脑屏障，到达神经元和神经胶质细胞的细胞核和线粒体。”

[引自：张建民等.氢气对神经系统疾病治疗作用的研究进展.浙江大学学报（医学版）.2010，39（6）：638~643]

中国医学科学院阜外心血管病医院主任医师、教授李立环等指出：“氢气的扩散性良好，可以渗透至心肌和脑组织深部，中和其它药物难以达到部位的毒性氧自由基。”

[引自：李立环等.氢气在心血管领域的研究进展.中国分子心脏病学杂志，2011，11（4）：245~247]

6. 氢气生物效应是如何被发现的？

2007年日本医科大学太田成男教授在世界著名杂志《自然医学》上发表长篇论文（“氢气作为通过选择性地减少细胞毒性的氧自由基的抗氧化治疗”）引起轰动。他指出，氢气为选择性抗氧化物质，可以选择性清除人体恶性自由基。这一发现，奠定了氢气具有治疗疾病作用的研究基础。太田成男教授在论文中指出：呼吸2%的低浓度氢气治疗脑梗死、疗效明显，超过临床药物依达拉奉。

太田成男研究团队的重大科学发现，彻底颠覆了“氢气是生理学惰性气体”（即氢气对人体没有明显的生物学效应）的传统观点，在国际学术界引起轰动，在世界上掀起了研究氢气治疗疾病的热潮。日本医科大学为此专门建立了氢分子医学研究中心。东京大学、名古屋大学等数十家日本著名科研机构随后开展氢分子医学研究。

美国太空总署（NASA）、哈佛大学、俄亥俄州立大学等美国著名科研机构，以瑞典卡罗林斯卡学院（颁发诺贝尔医学奖的世界著名医学院）为代表的一些欧洲著名科研机构和实验室，紧接着开展氢分子医学研究，涌现出一些高水平的研究成果。

2008年，我国第二军医大学海军医学系潜水医学教研室主任、博士生导师孙学军教授的科研团队，在中国率先开展氢分子医学研究，先后发表了一系列开创性的研究成果。迄今为止，中国已有数十家著名科研机构开展了氢分子医学研究，其中包括：中国医学科学院、军事医学科学院、复旦大学、上海交通大学、同济大学、浙江大学、南京大学、四川大学、北京协和医院——清华大学医学部、中国医科大学、天津医科大学、哈尔滨医科大学、首都医科大学、北京工业大学、第二军医大学、第三军医大学、第四军医大学等。

运用氢气和富氢水治疗疾病的基础研究，动物实验和人体临床试验，已在中国上百家著名医院展开，其中包括：解放军总医院、协和医院、北京大学第一医院、中国医学科学院阜外心血管病医院、海军总医院、天坛医院、同仁医院、上海长海医院、上海长征医院、东方肝胆外科医院、复旦大学附属中山医院、上海交通大学第三人民医院、南京军区总医院、天津医科大学总医院、哈尔滨医科大学附属第一医院、浙江大学附属第二医院、西安交通大学第一附属医院、中南大学湘雅二医院、四川大学华西第二医院、成都军区总医院、中国医科大学附属医院等。

2014年，中国医促会氢分子生物医学专业委员会成立，中国已有40多个氢分子医学研究项目获得“国家自然科学基金”支持，全球12个国家的1700多名专家，已经发表氢分子生物医学的要求论文。

[引自：《氢气医学革命——著名科学家谈氢气医学》]

近年来，我国氢分子医学研究走在全球的前列，有更多的科学家投入到氢分子医学的研究，据不完全统计，到2017年，全球科学家发表的氢分子医学研究论文达1200多篇，其中我国科学家的研究论文超过全球的一半。可以肯定，氢气医学的研究成果将引来氢气医学的巨大革命，将会对人类健康作出更大的贡献。